布拉格光栅技术35个常见问题解答(二) | ||
点击率:3005 作者:上海拓科实业有限公司 来源:http://www.shtorke.com 时间:2017-4-5 14:53:16 | ||
布拉格光栅技术 35 个常见问题解答(二)
光纤传感器有什么优势? 在需要使用传感器数量较多,或者传输距离长,以及特殊的环境下,布拉格光栅传感器是绝佳的替代方案。
例如,传感器数量 超过30个,布拉格光栅传感器更具成本优势。长距离(以km为单位)或非常特定的应用(例如,高磁场,强 EMI / RFI,爆炸风险等),则光纤传感器可能是唯一的解决方案。电磁效应(EMI,RFI,火花...)以及电隔离和低温环境也同样如此。
FBG的传感器的优点:
一个光纤中可以集成多少个传感器? 光纤布拉格测量技术提供的一个主要优点是几个传感器可以集成在单个光纤中。前提是这些传感器要具有不同的布拉格波长。
布拉格波长会随温度和应变的影响而产生变化。因此,必须保证传感器间的间隙距离不发生重叠。这样,解调仪可以根据不同的反射波长来分配传感器。
影响传感器数量的另一个特性是接收布拉格光栅反射时的可用功率。这取决于解调仪的发射功率,沿途的损耗(弯曲,连接器,接头,光纤长度...)以及布拉格光栅的反射率。有很多情况会影响传感器的数量,一般来说,单根光纤上推荐使用 13 或 14个传感器。
是否为每种类型的光纤传感器预定义了特定的波长? 布拉格光栅(FBG)波长在传感器的生产期间被定义,并且可以被调节为1500nm和1600nm之间的任何值。可以用任何波长生产所有类型的传感器(温度,应变,倾斜,位移等)。但是在单根光纤中,不同的传感器应该具有不同的波长,并且彼此间不可以重叠。当如果他们处于解调仪不同的通道中,可以具有相同的波长。
如何将光学传感器连接到被测件上? 光纤传感器可以以不同的方式连接到被测件上。HBM FiberSensing 光纤传感器可以通过粘合,点焊方式连接到金属结构上,嵌入到混凝土或复合材料中,或者仅用螺栓固定...
温度传感器的响应时间是多少? 温度对传感器的影响是立即的,它只取决于通过材料的热传递。
温度传感器是否具有自己的多项式校准功能? 所有温度传感器都附带包括多项式校准功能的校准数据表。
光纤应变传感器是否具有有效栅丝长度? 和电阻应变片不同,光纤传感器没有有效的栅丝长度。
标距长度取决于传感器封装,并在传感器技术参数表中说明。在使用裸光纤或附接全长光栅传感器的情况下,标距长度对应于大约6mm的光栅长度。
湿度/水对粘合剂的粘合强度有什么影响? 冷固化粘合剂不断增加的相对湿度下不提供长期稳定性。这特别是 Z70。然而,环氧树脂(X280)可以抵抗湿度的影响。
请注意,湿度会导致所用材料的膨胀。对于光纤来说,这将产生影响布拉格光栅的力。这对测量点的稳定性有负面影响。
无论如何,我们建议使用类似于电阻应变片所用的保护层。
对于倾角传感器来说,布拉格光栅是否需要消除温度影响,为什么? 倾角传感器包括两个布拉格光栅,并且两者都需要在没有温度影响的情况下获得角度测量。两个布拉格光栅以推挽结构工作,这意味着当一个传感器由于传感器位置而被拉紧时,另一个被以相同的应变值压缩。利用这种配置,我们可以通过波长变化识别角度变化,波长变化在数值上相等但具有相反的信号。温度效应对布拉格产生相等的波长变化,因此被去除。
倾角灵敏度是否取决于倾斜传感器的初始定位角度? 倾斜的灵敏度不取决于传感器的初始角度。然而,传感器采用摆锤方式操作,因此角度测量范围以垂直为中心±5度摆动,并且传感器将不会在这范围外工作。
几乎所有的传感器的工作温度范围从[-20,80]°C,为什么? FS line 传感器的温度限制为-20oC至80oC。极限是由纤维的丙烯酸酯涂层决定的。
为何风力涡轮机叶片上需要使用光纤传感器,而不是传统的电阻应变片? 选择光纤传感器监测风力涡轮机叶片有很多原因。下表给出了我们传感器的特点:
对比传统电阻应变片
对比其他光纤技术
您可以在此处找到有关用于监视和测试风力涡轮机应用的 HBM FiberSensing 光纤系统的更多信息
FBG传感器的最大采样率是多少? 我们可以说光纤布拉格光栅(裸光纤)有“无限制”。 采样率的限制在解调仪端。 HBM FiberSensing 标准解调仪目前限制为 500 S / s,但内部采集速率高达10 kS / s。 对于封装的传感器,周围有一些机械设备,虚拟极限可能不真实,因为机械装置限制了到光栅的应变传递。
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